Jak uczyć dzieci kodowania za pomocą języka MIT Scratch Language

Dzieci ucz się inaczej niż dorośli, dlatego jeśli chcemy nauczyć ich kodowania, musimy zastosować podejście odpowiedni do ich potrzeb. Kursy kodowania dla dorosłych zazwyczaj rozpoczynają się od wyjaśnienia elementów składowych, takich jak typy danych, zmienne i funkcje, jednak ta metoda nauczania nie pasuje do większości dzieci.

Wizualne języki blokowe zaoferować rozwiązanie tego problemu, wprowadzając uczniów do kodowania za pomocą wizualne elementy konstrukcyjne. Języki blokowe (czasami nazywane także językami bąbelkowymi) skup się raczej na logice niż na składni, i uczyć kodowania poprzez kreatywne projekty.

Kilka świetnych aplikacji uczących języków blokowych, takich jak Scratch, Code.org i Tynker, jest dostępnych w sieci (Scratch i Code.org są bezpłatne, a Tynker w przyjaznej cenie).

Jedną z najlepszych cech jest to, że nie musisz być programistą, aby pomóc swoim dzieciom zacząć z nimi. W tym artykule zajmiemy się Scratch, wizualnym językiem blokowym opracowanym przez Google i MIT Media Lab.

Zaczynać

Zadraśnięcie to język programowania stworzony do celów edukacyjnych, w którym musisz zatrzasnąć bloki razem w celu tworzenia różnych projektów, takich jak animacje, gry i historie interaktywne.

Scratch jest stworzony przede wszystkim dla dzieci i młodzieży w wieku od 8 do 16 lat, ale w niektórych przypadkach może działać również dla młodszych dzieci i dorosłych uczniów.

Scratch jest dostępny w ponad 40 językach, jego najnowsza wersja to Scratch 2 działa w nowszych przeglądarkach internetowych na komputerach z systemem Windows, Mac i Linux. Jeśli masz problemy z wymaganiami systemowymi, możesz również użyć wcześniejszej wersji Scratch 1.4.

Możesz użyć zdrapki na 3 różne sposoby:

1. Utwórz konto online, i użyj edytora online. Jeśli wybierzesz tę opcję, możesz zapisać swoje projekty online i udostępnić je społeczności Scratch.
2. Użyj edytora online anonimowo. Jeśli wybierzesz tę opcję, możesz zapisać swoje projekty tylko na swoim komputerze.
3. Pobierz edytor offline Scratch i pracować lokalnie.

Zaczynać, kliknij menu Utwórz na górnym pasku menu, a na ekranie pojawi się edytor Scratch.

Stwórz projekt

Po pierwsze dodaj elementy projektu do naszego programu. Przepływ pracy w programowaniu w prawdziwym życiu jest zasadniczo taki sam, najpierw musimy tworzyć elementy projektu, takie jak tła, przyciski i nawigacja (ta część jest zwykle wykonywana przez projektanta), a następnie musimy dodaj do nich funkcjonalność z kodem (ta część jest wykonywana przez programistę).

Duszki i tła

Scratch oferuje dwa różne rodzaje elementów projektu: tła i Duszki.

Termin “zasłona” oznacza tło i termin “Krasnoludek” oznacza postacie (domyślną postacią jest kot widoczny na powyższym zrzucie ekranu). Ich powiązane ustawienia znajdują się w lewym dolnym rogu, poniżej sceny.

Istnieją cztery sposoby dodaj nowe tło lub Sprite na scenę możesz wybrać jedną z predefiniowanej biblioteki, pomalować, załadować z komputera lub zrobić zdjęcie za pomocą kamery internetowej.

Teraz skorzystajmy z najszybszego rozwiązania i wybierz tło z Biblioteka Tło.

Wybierzmy też jednego lub więcej Sprites z Biblioteka Sprite klikając na małą ikonkę ikonki obok “Nowy duszek” etykieta w lewym dolnym rogu ekranu.

Jeśli chcesz, możesz edytować zarówno tło, jak i Sprites za pomocą poręcznego Edytor obrazów które pojawia się automatycznie po dodaniu nowego elementu projektu do sceny.

Poniżej możesz zobaczyć mój ekran zaraz po dodaniu “Nocne miasto” tło dla mojej sceny - gdybym chciał, mógłbym zmienić wygląd tła za pomocą narzędzi do rysowania edytora obrazów.

W tym artykule stworzę prosta animacja o dziewczynie, która boi się ducha w nocnym mieście (wiem…). Mam już tło miasta nocnego, a teraz potrzebuję dwóch duszków: dziewczyny i ducha.

Nie potrzebuję domyślnego kota, dlatego klikam go prawym przyciskiem myszy i usuwam. Dodaję dziewczynę i ducha z biblioteki Sprite. Ponieważ duch jest większy niż dziewczyna i wyglądają niezgrabnie obok siebie, zmieniam rozmiar ducha za pomocą edytora obrazów.

Teraz mam wszystkie elementy projektu, których potrzebuję. Poniżej możesz zobaczyć, jak wygląda teraz moja scena. W następnej sekcji dodaj funkcjonalność do dwóch Duszków (dziewczyny i ducha) przez używając bloków Scratch.

Dodaj funkcjonalność

The Bloki zdrapek które można znaleźć pod “Skrypty” patka. Za każdym blokiem znajduje się podstawowy fragment kodu.

Bloki są pogrupowane w 10 kategorii (Ruch, Wygląd, Dźwięk, Pióro, Dane, Zdarzenia, Kontrola, Wykrywanie, Operatorzy, Więcej bloków), każdy z nich używa inny kolor, w ten sposób grupy bloków są łatwo odróżnić.

Dodamy funkcjonalność do każdego Sprite'a (konkretnie ich animujemy), co oznacza, że ​​każdy Sprite będzie miał swój własny skrypt (sekwencja bloków zdrapek).

Zauważ, że możemy również dodać oddzielny skrypt do tła, na przykład zmienić jego kolory z dnia na dzień, jednak ze względu na prostotę nie zmienimy tła w tym przykładzie.

Utwórz algorytm czytelny dla człowieka

Może to być pomocne zaplanować na papierze co zrobią twoje Sprites. Oto algorytm naszego przykładowego programu dla dziewczyn-duchów.

Algorytm dziewczyny:

1. Użytkownik zaczyna się scenariusz.
2. Dziewczyna myśli o tym, jak bardzo się boi.
3. Dziewczyna jest czekam aż duch atakuje ją.
4. Dziewczyna krzyki.
5. Dziewczyna ucieka.

Algorytm ducha:

1. Użytkownik zaczyna się scenariusz.
2. Duch jest czekanie dziewczyna myśli.
3. Duch awanse dziewczyna.

Widać, że algorytm dziewczyny jest napisany z perspektywy dziewczyny, a algorytm ducha jest napisany z perspektywy ducha. Podczas gdy jedna postać działa, druga musi czekać, jak potrzebujemy zsynchronizuj działania dwóch znaków.

Scenariusz ducha

Zacznijmy od skryptu ducha, ponieważ to tylko 3 kroki. Kliknij Ducha w lewym dolnym rogu i możesz zacząć przeciągając bloki do obszaru Skrypt. Najpierw musimy skłonić użytkownika do uruchomienia programu. Możemy to łatwo zrobić, dodając “po kliknięciu zielonej flagi” blok od “Wydarzenia” Kategoria.

Następnie duch czeka 2 sekundy, gdy dziewczyna myśli. Programujemy tę akcję za pomocą “poczekaj 2 sekundy” blok, który można znaleźć w “Kontrola” Kategoria.

Wreszcie duch musi zbliżyć się do dziewczyny, którą możemy osiągnąć za pomocą “idź do Abby” blok od “Ruch” Kategoria. “Abby” to imię dziewczyny, Scratch automatycznie dodaje nazwy innych Duszków do menu rozwijanego tego bloku.

Tak wygląda skrypt ducha. Już na pewno zdałeś sobie sprawę, że Scratch działa podobnie jak LEGO, musisz dołącz do bloków razem.

Scenariusz dziewczyny

Skrypt dziewczyny jest nieco bardziej skomplikowany. Kliknij Sprite dziewczyny w lewym dolnym rogu i możesz zacząć dodawać bloki związane z zachowaniem dziewczyny.

Skrypt dziewczyny również zaczyna się od “po kliknięciu zielonej flagi” blok. Pokażę ci teraz, jak będzie wyglądał skrypt dziewczyny, dzięki czemu będziesz mógł łatwiej śledzić wyjaśnienia.

Po kliknięciu zielonej flagi dziewczyna myśli przez 2 sekundy (program pokaże bańkę myślącą na ten okres), to jest ta sama 2 sekundy, gdy duch czeka w rogu - zaprogramowany blokiem oczekującym w duchu scenariusz.

Potem dziewczyna musi poczekać, aż duch ją dotknie. Robi się to przez skomponowany blok oczekiwania. Na powyższym obrazku widać, że ten blok zawiera wewnętrzny blok w kształcie rombu musisz dołączyć osobno. Do tego bloku oczekiwania można dodać tylko bloki w kształcie rombu.

Pamiętaj, że Scratch jest podobny do LEGO, musisz zwracaj uwagę na kształty z bloków. Ta funkcja zapobiega dodawaniu bloków, których nie powinno tam być, aby uniknąć błędnej logiki kodowania.

Duch dotknął teraz dziewczyny, a pismo ducha skończyło się. Teraz musimy ją krzyknąć “odtwarzać dźwięk” Blok dźwiękowy (Dodałem kobiecy dźwięk krzyku z wbudowanej biblioteki dźwięków) i wreszcie zmusiłem ją do odejścia od ducha za pomocą “przesuń 200 kroków” Blok ruchu.

Możesz obejrzeć ostatni projekt na stronie Scratch. Jeśli chcesz zajrzeć do bloków konstrukcyjnych, kliknij przycisk Zobacz wewnątrz w prawym górnym rogu.

Następne kroki

Nasz “Duch w mieście” przykład jest bardzo prostym projektem. Kiedy twoje dzieci mogą bezpiecznie tworzyć liniowe opowieści i animacje, możesz się do nich zbliżyć bardziej skomplikowane struktury kodowania, Jak na przykład Jeśli następnie bloki (instrukcje warunkowe) i powtarzać bloki (pętle), oba można znaleźć w “Kontrola” Kategoria.

Jeśli chcesz bardziej skomplikowany przykład animacji liniowej (wciąż bez instrukcji warunkowych i pętli) możesz sprawdzić moje inne demo, które zawiera prosty dialog, i używa 3 Sprites (dwóch przyjaciół i tort urodzinowy), z których każdy ma swój własny skrypt.

Możesz również zainspirować swoje dzieci poprzez drukowanie Zdrapki dla nich mogą trzymać w rękach podczas programowania. Zdrapki mają również świetne pomysły na projekt na nich. Warto też uczyć się od innych eksplorowanie istniejących projektów, lub udział w forach dyskusyjnych.

Jeśli chcesz lepiej zrozumieć Scratch, jest darmowy kurs Coursera The University of Edinburgh, która wprowadza początkujących do programowania Scratch w bardzo przystępny, a nawet przyjemny sposób.

Możesz także wykorzystać dźwignię Scratch Wiki, a także dział kreatywnych komputerów Uniwersytetu Harvarda kilka świetnych zasobów dla osób uczących się zdrapek.